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7/23/2019 Control de Calidad Pav. Rigidos y Flexibles
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PAVIMENTO ING. CIVIL VIII CICLO
INTRODUCCION
En la actualidad son un sin nmero de elementos estructurales con que el
ingeniero civil cuenta a su disposicin, para de manera optima y consiente elija
cual es el ms ideal para llevar a cabo una construccin.
Es por esto que es de vital importancia antes de ejecutar cualquier proyecto
realizar todo tipo de ensayos y pruebas a travs de las cuales se pueda
determinar el comportamiento de los elementos a la hora de la implementacin
de las estructuras, en el campo de la ingeniera civil se encuentran numerosos
ensayos como el ensayo a traccin, ensayo a compresin y asi poder realizar
las construccin de manera correcta y bien normada.
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PAVIMENTO ING. CIVIL VIII CICLO
CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Y
RIGIDOS
I. CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS FLEXIBLES
1. PAVIMENTOS FLEXIBLE
El pavimento 6le7ible es un sistema
tricapa, cuya capa superior es de
concreto as6ltica, compuesto deligante, usualmente el as6alto, el cual
es un derivado de la re6inacin del
petrleo, y agregados ptreos8
materiales granular y suelo. Este tipo
de pavimento se llama 6le7ible
porque al ser sometido a una carga su6re una de6ormacin y
recuperacin deseada, al cesar la carga, completamente elstica.
2. ENSAYO DE LOS AGREGADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES
1. ENSAYO DE MARSHAL
El mtodo +arshall solo se aplica a
mezclas as6lticas 9en caliente: de
pavimentacin, El ensayo +arshall puede
emplearse para proyecto en laboratorio y
comprobacin en obra de las mezclas
que contienen betn as6ltico y ridos
cuyo tama;o m7imo no e7ceda 4
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OBJETIVOS
= "eterminar la proporcin adecuada de cemento as6ltico en la
mezcla hecha en laboratorio.= +edir la estabilidad y 6lujo de las muestras.= "eterminar la cantidad de as6alto su6iciente para recubrir
completamente los agregados.= &ealizar un anlisis de densidad= vacos de la mezcla.
EQUIPOS EMPLEADOS
= >na mquina para la aplicacin de la
carga vertical, especialmente dise;ada
para esta clase de prueba, cuya
capacidad es de ?@?1 Ag. 9B000 'b.:.= +oldes para la preparacin de
muestras de 40 cm. 91n sujetador de molde para 6acilitar la
compactacin de la mezcla.= >n martillo o pisn de base circular con
C,D cm.= >n dispositivo para las pruebas de estabilidad, especialmente
dise;ado, y 6ormado por dos segmentos semicirculares cuyo
dimetro interior mide cm. 9?n medidor de escurrimiento acoplado al dispositivo anterior.
PROCEDIMIENTO
= 'as briquetas se preparan
con di6erentes contenidos
de
as6alto8 estos contenidos
tienen una variacin de 0,
F.
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= e deben preparar al menos tres briquetas para cada
combinacin de agregados con cemento as6ltico.= 'os agregados deben estar dentro de la banda
granulomtrica establecida elegida.
= En la preparacin de los cuerpos de prueba o briquetasel agregado y el as6alto son calentados separadamente a
temperaturas especi6icadas, y entonces mezclados y
compactados.= El ensayo es realizado con briquetas o cuerpos de
prueba cilndricos de 1< 940,4B cm.: de dimetro, 5< 9@,B?
cm.: de altura.
2. ENSAYO DE LOS ANGELES
El mtodo consiste en analizar
granulomtricamente un rido
grueso, preparar una muestra
de ensayo que se somete a
abrasin en la mquina de 'os
(ngeles y e7presar la prdida
de material o desgaste como el porcentaje de prdida de masa de la
muestra con respecto a su masa inicial.
OBJETIVOS
Este mtodo describe el procedimiento para determinar el
porcentaje de desgaste de los agregados de tama;os menores a
5@. mm 94 G
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= Es6eras de acero de 1B.5D a [email protected] mm de dimetro de peso
equivalente entre 5C0 a 11 gr.= Norno capaz de mantener una temperatura de 440 O M#= /alanza de sensibilidad de 4.0 gr.
PROCEDIMIENTO
= e determina la granulometra
original de la muestra
mediante tamizado y
empleando la siguiente serie
de tamices.= e elige el grado de ensayo
que apro7imadamente
coincidan con la granulometra original de la muestra.= e calcula la sumatoria de porcentajes parciales retenidos para
cada grado del 4 al @8 y se elige el grado correspondiente a la
mayor sumatoria.
3. ENSAYO DE GRANULOMETRIA
El mtodo de determinacin
granulomtrico ms sencillo es hacer
pasar las partculas por una serie de
mallas de distintos anchos de
entramado 9a modo de coladores: que
acten como 6iltros de los granos que
se llama comnmente columna de tamices.
OBJETIVOS
= #lasi6icar el suelo segn el anlisis granulomtrico y $btener un
adecuado manejo del instrumento empleado en el laboratorio.
EQUIPOS EMPLEADOS
= /alanza de 5 escalas para pesar las muestras retenidas.
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= Puego de tamicesJ para el
estudio granulomtrico.= #azoleta de 6ondo del juego de
tamicesJ para retener los 6inos.
= /rochaJ limpiar los restos desuelo en los tamices.
= /andejaJ para separar las
muestras
PROCEDIMIENTO
= e seca la muestra en el
horno. Es pesado la
muestra despus de su
en6riado y se registra el
peso.= )ara asegurarse que la
muestra es representativa
es necesario que se cuartee
la muestra total.= i la muestra contendr apreciable cantidad de gravas y muy
pocos 6inos el lavado se puede omitir.= >na vez obtenida la muestra ser necesario hacer pasar toda la
muestra por el tamiz Q1 para di6erenciar la cantidad de suelo 6ino
y grueso.= 'levaremos las muestras al juego de tamices y comenzaremos
la agitacin manual con un movimiento rotatorio y horizontal.= 'os tamices que estn previamente ordenados por el tama;os
de las cribas son pesados encontrndose a7ial los pesos
retenidos por cada tamiz
4. ENSAYO DE LAVADO ASFALTICO
on mezclas bituminosas estn compuestas por una combinacin
de ridos y ligantes hidro carbonados que mezclados a altas
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temperaturas 6orman una pelcula
continua que envuelve a los
ridos.
OBJETIVOS
= "eterminar el porcentaje de as6alto de un determinado
pavimento.= #omprobar el dise;o as6ltico del pavimento.
EQUIPOS EMPLEADOS
= +uestra as6ltica 4 G Rg.= 3asolina ? gal.= +quina para lavado as6ltico.= /andeja.= Esptula.= /alde.
PROCEDIMIENTO
= En una bandeja, a6lojamos el
as6alto 9soltar solo con la esptulas
toda la muestra:.= El as6alto suelto la pasamos a otro
recipiente 9bandejas de mayor
dimensin: y removemos con la
esptula hasta obtener una mezcla
homognea.= #uarteamos la mezcla, hasta obtener apro7imadamente 00
gramos, esta separacin es arbitraria.
5. ENSAYO DE ADHERENCIA DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A
LOS AGREGADOS
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Este mtodo describe los procedimientos de revestimiento e
inmersin esttica para determinarla capacidad de retencin de una
pelcula bituminosa sobre una super6icie de agregado enpresencia
del agua.
$/PE%*$
= Esto es aplicable para ambos /itumenesJ y #emento
(s6ltico. "onde se desee evitar eldesprendimiento, se puede
agregar algn aditivo.
ES>)$ E+)'E("$
= %amices de 5HD
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)&$#E"+E!%$
= %amizar el agregado grueso
por las mallas 5HD< y 4H1
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posterior machaqueo
hasta obtener una arena8
si la muestra de rido
recibida es una arena
natural o arena de
machaqueo se separa por
sucesivos cuarteos
el material necesario para el ensayo.= %amizar apro7imadamente ?00 gr de agregado 6ino por las
requeridas segn norma de ensayo.= i el ligante a emplear esJ betn as6ltico de penetracin,
6luidi6icado o 6lu7ado, o alquitrn, la proporcin de mezcla rido=ligante es de @4 volmenes del rido seco con ?C volmenes
deligante 9la relacin correspondiente de masas se calcula a
partir de las densidades respectivas:= En la cpsula de porcelana precalentada a la temperatura
de mezcla, se incorpora con una esptula caliente el rido con el
ligante, debiendo lograr una mezcla homognea y revestimiento
total de las partculas.
= "ejar en6riar a temperatura ambiente apro7imadamente por 4hora.
= )reparar 40 es6eras de 0.0 gr. de la mezcla, pesadas en una
balanza con precisin de0.04gr.= En 40 tubos de ensayo se introducen las es6eras preparadas con
la mezcla, enumerndolas de 0 a C. #olocarlo sobre el mechero
con ayuda de una pinza.
II. CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS RIGIDOS
1. PAVIMENTOS RIGIDO
on aquellos 6ormados por una losa de concreto )rtland sobre una
base, o directamente sobre la sub=rasante. %ransmite directamente los
es6uerzos al suelo en una 6orma minimizada, es auto=resistente, y lacantidad de concreto debe ser controlada.
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2. ENSAYO DE LOS AGREGADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES
A. ENSAYO CONO DE ABRAMS
Este ensayo 6ue ideado por
el investigador
norteamericano (brams. u
ejecucin esta regulada por
!# h 404C E $6.@1 y
consiste bsicamente enrellenar un molde metlico
troncocnico de dimensiones normalizadas, en tres capas
apisonadas con ? golpes de varilla U pisn y, luego de retirar el
molde, medir el asentamiento que e7perimenta la masa de
hormign colocada en su interior. Esta medicin se complementa
con la observacin de la 6orma de derrumbamiento del cono de
hormign mediante golpes laterales con la varilla U pisn, en la6orma se;alada.
"e esta manera, la medida del asentamiento permite determinar
principalmente la 6luidez y la 6orma de derrumbamiento para
apreciar la consistencia del hormign.
"ada su simplicidad de ejecucin, el ensayo de asentamiento se ha
generalizado como medicin de la trabajabilidad del hormign.
EQUIPOS UTILIADOS
= >n molde de 6ierro galvanizado en 6orma de tronco de cono de
0,50 m. de altura, y con bases paralelas con dimetros de 0,?0
y 0.40 metros.
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= >na chapa metlica lisa,
plana y resistente de 0,50 7
0,50 metros comomnimo,
para ayudar la base mayor del
tronco del cono.= >na barra metlica de HDV
94B mm. : de dimetro y
B0 cm. de largoterminada en punta redondeada.= >na pala peque;a para echar el hormign.= >na cuchara de alba;il.= >na regla dividida en centmetros o pulgadas para medir el
asentamiento de la mezcla.
PROCEDIMIENTO
= 'a cantidad de
hormign necesaria
para e6ectuar este
ensayo no ser
in6erior a D litros.= e coloca el molde
sobre la plancha de apoyo horizontal, ambos limpios y
humedecidos slo con agua. !o se permite emplear aceite ni
grasa.= El operador separa sobre las pisaderas evitando el movimiento
del molde durante el llenado.= e llena el molde en tres capas de apro7imadamente igual
volumen y se apisona cada capa con ? golpes de la varilla=pisn distribuidas uni6ormemente.
= 'a capa in6erior se llena hasta apro7imadamente @ cm de altura
y la capa media hasta apro7imadamente 4B cm de altura.= (l apisonar la capa in6erior se darn los primeros golpes con la
varilla=pisn ligeramente inclinada alrededor del permetro. (l
apisonar la capa media y superior se darn los golpes de modo
que la varilla=pisn penetre la capa subyacente. "urante el
apisonado de la ltima capa se deber mantener
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permanentemente un e7ceso de hormign sobre el borde
superior del molde.= e enrasa la super6icie de la capa superior y se limpia el
hormign derramado en la zona adyacente al molde.
= nmediatamente despus de terminado el llenado, enrase ylimpieza se carga el molde con las manos, sujetndolo por las
asas y dejando las pisaderas libres y se levanta en direccin
vertical sin perturbar el hormign en un tiempo de a 4?
segundos.= %oda la operacin de llenado y levantamiento del molde no
debe demorar mas de 5 minutos.
B. ENSAYO A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO
'a resistencia a la compresin simple es la caracterstica mecnica
principal del concreto, dada la importancia que reviste esta
propiedad, dentro de una estructura convencional de concreto
re6orzado, la 6orma de e7presarla es, en trminos de es6uerzo,
generalmente en RgHcm? y con alguna 6recuencia lbHpulg?9p.s.i:. 'a
equivalencia que hay entre los dos es que 4 psi es igual a
0.0@RgHcm?. (unque hoy en da se ha acogido e7presarla en +)a
de acuerdo con el sistema internacional de unidades.
'a 6orma de evaluar la resistencia del concreto es mediante
pruebas mecnicas que pueden ser destructivas, las cuales
permiten probar repetidamente la muestra de manera que se pueda
estudiar la variacin de la resistencia u otras propiedades con el
paso del tiempo. )ara las primeras se utilizan tres tipos de
muestrasJ cilindros, cubos y prismas. )ara las segundas hay
di6erentes sistemas.
El ensayo de compresin es meramente lo contrario del de tensin
con respecto a la direccin o el sentido del es6uerzo aplicado. 'as
razones generales para la eleccin de uno u otro tipo de ensayo se
establecieron. (simismo, un numero de principios generales se
desarrollo a travs de la seccin sobre el ensayo de tensin sobrelos cuales son igualmente aplicables al ensayo de compresin.
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E7isten, sin embargo, varias limitaciones especiales del ensayo de
compresin a las cuales se debe dirigir la atencinJ 'a di6icultad de
aplicar una carga verdaderamente concntrica o a7ial. El carcter
relativamente inestable de este tipo de carga en contraste con la
carga tensiva, E7iste siempre una tendencia al establecimiento de
es6uerzos 6le7ionantes y a que el e6ecto de las irregularidades de
alineacin accidentales dentro de la probeta se acenta a medida
que la carga prosigue. 'a 6riccin entre los puentes de la maquina
de ensayo o las placas de apoyo y las super6icies de los e7tremos
de la probeta debido a la e7pansin lateral de esta. Esto puede
alterar considerablemente los resultados que se obtendran si tal
condicin de ensayo no estuviera presente. 'as reas seccionales,
relativamente mayores de la probeta para ensayo de compresin
para obtener un grado apropiado de estabilidad de la pieza. Esto se
traduce en la necesidad de una maquina de ensayo de capacidad
relativamente grande o probetas tan peque;as y por lo tanto, tan
cortas que resulta di6cil obtener de ellas mediciones de
de6ormacin de precisin adecuada. e supone que se desean las
caractersticas simples del material y no la accin de los miembros
estructurales como columnas, de modo que la atencin se limita
aqu al bloque de compresin corto.
El ensayo mas universalmente reconocido para ejecutar pruebas
de resistencia mecnica a la compresin simple es el ensayo de
probetas cilndricas, las cuales se 6unden en moldes especiales de
acero o hierro 6undido que tienen 40mm de dimetro por 500mm
de altura 9relacin dimetroJ altura 4J?:.'os procedimientos
relativos a este ensayo se encuentran especi6icados en las normas
!%# 0 y B@5 que hacen re6erencia a la con6eccin de cilindros y
al ensayo de resistencia compresin.
>na vez que la muestra de concreto 6resco ha sido correctamente
seleccionada de acuerdo con los procedimientos descritos en la
norma !%# 11, de manera que sea representativa de toda la
masa, se procede de la siguiente maneraJ
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(ntes de colocar el concreto en el molde, es necesario aceitar el
interior del cilindro para evitar que el concreto se adhiera al metal8
para hacer esto, es su6iciente untar las paredes y el 6ondo con una
brocha impregnada de aceite mineral8 la capa de aceite debe ser
delgada y en el 6ondo no debe acumular aceite.
El cilindro se llena en tres capas de igual altura 940cm: y cada capa
se apisona con una varilla lisa de 4Bmm de dimetro con uno de
sus e7tremos redondeados, la cual se introduce ? veces por capa
en di6erentes sitios de la super6icie del concreto, teniendo en
cuenta de que la varilla solo atraviese la capa que se esta
compactando, sin pasar a la capa siguiente. (l 6inal de lacompactacin se completa el llenado del molde con ms mezcla y
se alisa la super6icie con la ayuda de un palustre o de una regla.
>na vez que se ha llenado cada capa, se dan unos golpes con la
varilla o con un martillo de caucho a las paredes de este, hasta que
la super6icie del concreto cambie de mate a brillante, con el objeto
de eliminar las burbujas de aire que se hayan podido adherir al
molde o hayan quedado embebidas en el concreto. 'os cilindrosrecin con6eccionados deben quedar en reposo, en sitio cubierto y
protegidos de cualquier golpe o vibracin y al da siguiente se les
quita el molde cuidadosamente. nmediatamente despus de
remover el molde, los cilindros deben ser sometidos a un proceso
de curado en tanques de agua con cal, o en un cuarto de curado a
?5M#, con el 6in de evitar la evaporacin del agua que contiene el
cilindro, por la accin del aire o del sol, y en condiciones establesde temperatura para que el desarrollo de resistencia se lleve a
cabo en condiciones constantes a travs del tiempo. En estas
condiciones los cilindros deben permanecer hasta el da del
ensayo.
'a resistencia a la compresin del concreto se mide con una
prensa que aplica carga sobre la super6icie del cilindro 9!orma !%#
B@5:. 3eneralmente esta super6icie es spera y no plana, lo cual
puede conducir a concentraciones de es6uerzo que reducen
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considerablemente la resistencia real del concreto. >na 6alta de
planicie de 0.?mm puede reducir a un tercio la resistencia. )ara
remediar esta situacin, normalmente se hace un re6rentado o
cabeceado de las tapas del cilindro con materiales como yeso o
mezclas compuestas de azu6re, tal como se especi6ica en la norma
!%# 01. 'a resistencia a la compresin, se acostumbra a dar en
trminos de es6uerzo o sea 6uerza por unidad de rea, en RgHcm?
PROCEDIMIENTO
'os cilindros para pruebas de aceptacin deben tener un tama;o
de 94750cm:, las probetas mas peque;as tienden a ser mas
6ciles de elaborar y manipular en campo y en laboratorio.el
dimetro del cilindro utilizado debe ser como mnimo tres veces el
tama;o m7imo nominal del agregado grueso que se emplee en el
concreto.
W #on el 6in de conseguir una distribucin uni6orme de la carga,
generalmente los cilindros se cabecean con mortero azu6re 9(%+
#B4@: o con almohadillas 9(%+ #4?54:.El cabeceo de azu6re se
debe aplicar como mnimo dos horas antes y pre6eriblemente un
da antes de la prueba.
W El dimetro del cilindro se debe medir en dos sitios en ngulos
rectos entre si a media altura de la probeta y deben promediarse
para calcular el rea de la seccin. i los dimetros medidos
di6ieren en ms de ?F no se debe someter a prueba el cilindro.
W 'os e7tremos de las probetas no deben presentar desviacin con
respecto a la perpendicularidad del eje del cilindro en mas de 0.F
y en los e7tremos deben hallarse planos dentro de un margen de
0.00? pulgadas.
&E%E!#(
W 'os cilindros se deben centrar en la maquina de ensayo de
compresin y cargados hasta completar la ruptura. El rgimen de
carga con maquina hidrulica se debe mantener en un rango de
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0.4 a 0.5+)aHs durante la ultima mitad de la 6ase de carga.e
debe anotar el tipo de ruptura. 'a 6ractura cnica es un patrn
comn de ruptura.
W 'a resistencia del concreto se calcula dividiendo la m7ima carga
soportada por la probeta para producir la 6ractura entre el rea
promedio de la seccin.(%+ # 5C presenta los 6actores de
correccin en caso de que la razn longitud dimetro del cilindro se
halle entre 4.@ y 4.00, lo cual es poco comn. e someten a
prueba por lo menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la
resistencia promedio como el resultado de la prueba, al intervalo
ms pr7imo de 0.4 +)a.
W El tcnico que e6ecte la prueba debe anotar la 6echa en que se
recibieron las probetas en el laboratorio, la 6echa de la prueba, la
identi6icacin de la probeta, el dimetro del cilindro, la edad de los
cilindros de prueba, la m7ima carga aplicada, el tipo de 6ractura y
todo de6ecto que presenten los cilindros o su cabeceo. i se mide,
la masa de los cilindros tambin deber quedar registrada.
W 'a mayora de las desviaciones con respecto a los procedimientos
estndar para elaborar, curar y realizar el ensaye de las probetas
de concreto resultan en una menor resistencia medida.
W El rango entre los cilindros compa;eros del mismo conjunto y
probados a la misma edad deber ser en promedio de
apro7imadamente ? a 5F de la resistencia promedio.i la
di6erencia entre los dos cilindros compa;eros sobrepasa con
demasiada 6recuencia DF, o C.F para tres cilindros compa;eros,
se debern evaluar y recti6icar los procedimientos de ensayo en ellaboratorio.
W 'os in6ormes o reportes sobre las pruebas de resistencia a la
compresin son una 6uente valiosa de in6ormacin para el equipo
del proyecto para el proyecto actual.